عنوان:

تاثير قارچ ميكوريزا بر روي بعضي از خصوصيات رشدي، بيولوژيكي و تغذيه ايي گياه

نيشكر تحت تنش شوري

 استاد راهنما:

دكتر زرين تاج عليپور

استادان مشاور:

دكتر عبدالامير يوسفي

دكتر محمود شميلي

تكه هايي از متن به عنوان نمونه :
چكيده
نيشكر يكي از گياهان قندي مهم است كه بخش اصلي شكر مصرفي مردم جهان را تامين مي كند. كشت اين گياه بدليل افزايش تقاضا براي شكر و فراورده هاي جانبي آن در مناطق نيمه گرمسيري خشك و نيمه خشك از جمله جنوب غربي ايران رو به گسترش بوده است. هدف از انجام اين پژوهش بررسي تاثير قارچ ميكوريزا آربسكولار تحت تنش شوري برروي بعضي از خصوصيات رشدي، بيولوژيكي و تغذيه اي گياه نيشكر بود. بدين منظور در قالب يك آزمايش فاكتوريل و طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار، تاثير چهار سطح تلقيح قارچ ميكوريزا آربسكولار گونه گلوموس موسه همراه با كود سوپر فسفات تريپل و چهار سطح شوري (۳، ۶، ۹ و ۱۲ دسي زيمنس بر متر) برروي واريته CP 57گياه نيشكر بررسي شد. نتايج مقايسه ميانگين نشان داد كه شاخص هاي رشدي، بيولوژيكي و تغذيه اي بطور معني داري در سطح ۵ درصد و ۱ درصد متفاوت بود. نتايج نشان داد كه مايه تلقيح ميكوريزايي و فسفره باعث افزايش وزن خشك اندام هوايي، وزن تر اندام هوايي، وزن تر ريشه، و همچنين باعث افزايش ارتفاع گياه نيز شده است. در وزن خشك ريشه مشاهده شد افزايش وزن بيشتر تحت تاثير كود فسفره است. در عناصر نيتروژن و فسفر، تحت تاثير كود ميكوريزا افزايش جذب بيشتري مشاهده شد. در ميزان جذب پتاسيم كود ميكوريزا آربسكولار و سطوح فسفر تاثير گذار نبودند. در ميزان كلونيزاسيون ريشه نيز ميكوريزا و فسفر بالاي ۵۰% باعث افزايش ميزان كلني شدن ريشه گياه شد. شوري همچنين در سطوح بالاي ۳ دسي زيمنس بر متر اثرات منفي بر تمام فاكتور ها داشت.
كلمات كليدي: نيشكر، قارچ ميكوريزا، فسفر، تنش شوري
1-1- مقدمه
با توجه به رشد روزافزون جمعيت جهان، تامين غذاي اين جمعيت نيازمند افزايش توليد محصولات كشاورزي و بالا بردن عملكرد درواحد سطح مي باشد. با توجه به اين كه مساحت زمين هاي بدون محدوديت كاهش يافته است، براي افزايش سطح زير كشت ناچار به استفاده از اراضي داراي درجات مختلف محدوديت است. در بسياري از مناطق دنيا به ويژه مناطق خشك و نيمه خشك، شوري خاك و آب يكي از موانع اصلي توليد محصولات زراعي و باغي است بنابراين افزايش سطح زير كشت به راحتي امكان پذير نمي باشد (شيرمردي،۱۳۸۷). شوري خاك، رشد گياه و توليد ماده خشك گياه را محدود مي كند كه اين مشكل در مناطق گرمسيري و خشك نيمه خشك تشديد مي شود. مديريت آبياري نامناسب منجر به تجمع نمك در خاك هايي كه زهكشي ضعيف دارند شده است (Edith et al, 2011).
تاثيرات تنش شوري بر گياهان مي توان به صورت زير خلاصه نمود:

• ايجاد تنش اسمزي و كاهش آب قابل استفاده گياه
• سميت ويژه يون هايي چون سديم و كلر
• عدم تعادل تغذيه اي در گياه (Sairam and Tyagi, 2004)

نيشكر يكي از گياهان مهم قندي كه حساسيت بالايي به شوري در مراحل مختلف رشدي از خود نشان مي دهد. شوري تنش غير زيستي مهمي است كه كشت نيشكر را در بخش هاي وسيعي از جهان محدود نموده است al.,1997) .(Tiwari etحدود يك ميليون هكتار از اراضي تحت كشت نيشكر با مشكل شوري يا سديمي بودن مواجه اند Fauconnier, 1994)). در ايران نيشكر تنها در خوزستان كه زمين هاي آن داراي مشكل شوري خاك مي باشند به صورت انبوه كشت ميشود Levitt, 1968) ؛Mehrad, 1980).
عملكرد اين گياه به دلايلي كه اثرات تنش شوري بر گياه مي گذارد به شدت كاهش مي يابد
) ۲۰۰۰،. (Nelson and ham براي كاهش و يا تعديل اثرات تنش شوري بر نيشكر از قارچ ميكوريزا آربسكولار به صورت رابطه همزيستي استفاده ميشود. قارچ ميكورزا با بيش از ۸۰ درصد گونه هاي گياهي رابطه همزيستي دارد (Ambrosano et al, 2010). همزيستي ميكوريزايي از مهمترين روابط پر سود دو جانبه موجود بين گياهان و ميكروارگانيزم هاي خاك مي باشد. در اين همزيستي قارچ ميكوريزا نه تنها به رشد و نمو گياهان كمك مي كند بلكه مقاومت گياهان زراعي را به تنش هاي محيطي از قبيل شوري بالا مي برد .( Cantrel and Linderman, 2001 ; Asghari, 2008)
اثرات مفيد قارچ ميكوريزا به گياه: كمك به گياهان تحت تنش، افزايش مقاومت در برابرآفات، بهبود ساختار خاك از طريق تجمع در خاك و افزايش جذب فسفر. فسفر ريز مغذي ضروري تمام ارگانيزم هاي زنده است و يكي از غير قابل دسترس ترين مواد مغذي موجود در خاك است. بنابراين نياز گياه براي فسفر و توانايي خاك براي تامين اين عنصر در سيستم هاي كشت بسيار مهم است. پس از عناصر غذايي پتاسيم و نيتروژن بيشترين نياز گياه نيشكر به عنصر فسفر مي باشد. همزيستي ميكوريزا مي تواند باعث افزايش جذب فسفر توسط ريشه هاي گياه شود. در اين تحقيق با ايجاد يك رابطه همزيستي بين گياه و قارچ ميكوريزا اثر قارچ ميكوريزا بر خصوصيات رشدي، بيولوژيكي و تغذيه اي نيشكر تحت تنش شوري بررسي خواهد شد.
۱-۲- اهداف تحقيق
۱.افزايش رشد و تغذيه نيشكر در اثر استفاده از قارچ ميكوريزا آربسكولار

2. گام برداشتن در راستاي كشاورزي پايدار و جايگزيني كودهاي زيستي به جاي نهاده هاي شيميايي پرمصرف
3. تامين فسفر مورد نياز و ضروري براي نيشكر با بهره گرفتن از قارچ ميكوريزا آربسكولار

۲-۱- نيشكر
شكر يكي از مهمترين موادغذايي مورد نيازانسان است كه دربدن ايجادحرارت وانرژي ميكند . قيمت بسيارارزان شكر،‌درمقايسه بامقداركالري كه ايجاد ميكند،اين محصول رابه صورت منبعي اساسي درتأمين انرژي مبدل كرده است . به عقيده بسياري از محققان درآستانه قرن بيست ويكم، بزرگترين واساسي ترين مشكل وبحراني كه بشريت باآن روبرواست، ‌بحران غذا ومشكل گرسنگي است.
صنعت قند سازي وتوليد شكراز نيشكر داراي اين امتياز اساسي است كه هم محصول شكر و ملاس باقيمانده ازاستحصال آن وهم تفاله نيشكر قابل تبديل به انرژي ومحصولات باارزش است وبه اين دليل كارشناسان اعتقاد دارند كه بشردرآينده بايد كشت محصولاتي را بيشتر مورد توجه قراردهد كه حاصل بيشتردر واحد سطح داشته باشد.
۲-۱-۱- مبدأ و سازگاري
حدود ۸۰۰۰ سال قبل از ميلاد نيشكر به نام علمي ساكاروم[۱] به عنوان يك گياه بومي به وسيله كشاورزان عصر نوسنگي در جايي كه اكنون گينه ناميده ميشود كشت مي گرديده و از آنجا،به غرب يعني چين، هندو شرق جزاير اقيانوس آرام برده شده است.ايرانيان هيبريدS.barberi  را حدود ۵۰۰ سال قبل از ميلاد به سواحل مديترانه بردند و اعراب اين گياه را در قرن هشتم پس از ميلاد به مراكش برده و با توسعه ي كشت آن و توليد نيشكر به اعتبار آن افزودند. در قرن هفدهم مركز اصلي توليد نيشكر به جزاير نيشكر واقع در كارائيب و شمال شرقي برزيل تغيير مكان داد. توليد مدرن نيشكر از زماني شروع شد كه ₍₍ نيشكر زراعي[۲] ₎₎ كه منشا آن گينه بود در سال ۱۷۶۸به منطقه تاهيتي رسيد و جايگزين S.barberi شد. نيشكر گياه قوي بوده و با اغلب شرايط محيطي سازگاري دارد. نياز هاي اصلي آن شامل آب و گرماست. اين گياه به نور كافي نيز نياز دارد.
نيشكر گياه زراعي مختص مناطق گرمسيري مرطوب مي باشد. اما به دليل تقاضاي روز افزون براي شكر، كشت و كار آن به سرعت به مناطق نيمه گرمسيري خشك و نيمه خشك گسترش يافته است
(et all., 1963 Bernstein ؛ Raman et all., 1996).
نيشكر محصول مناطق حاره و نيمه حاره اي مي باشد. توليد نيشكر در آن نواحي كه ميانگين حرارت ماهيانه طي حداقل ۸ ماه از سال حدود ۲۰ درجه سانتيگراد يا بيشتر باشد امكان پذير است، مشروط بر آنكه در هيچ ماهي از سال يخبندان وجود نداشته باشد. حرارت هاي حدود ۲۰ درجه سانتيگراد درخاك براي رشد ريشه ها مناسب است و حرارت هاي كمتر از اين مقدار موجب محدوديت رشد ريشه مي گردد. حرارت هاي كمتر از ۵ درجه سانتيگراد نيز ممكن است به برگها آسيب رساند .حساسيت نيشكر به كمبود نور شديد است و پنجه زدن آن به مقدار زيادي نور نياز دارد.
مشخصات گياه شناسي
نيشكر از خانواده گرامينه[۱] و از جنس Saccharum است، كه داراى چهار قسمت اصلى ريشه، ساقه، برگ و گل و يا خوشه مى‌باشد.

• ريشه نيشكر، استوانه‌اى است كه هر چه به‌طرف نقطه رويش نزديكتر شود، باريكتر مى‌شود. ريشه توسط قلمه ساقه تكثير مي گردد كه در حقيقت اين قلمه بذرآن مي باشد بطور كلي دو نوع ريشه در نيشكر ظاهر ميگردد.

۱- ريشه هايي كه پس از كاشت قلمه تشكيل مي گردند كه نازك، سطحي، منشعب و سفيد رنگ مي باشند. اين ريشه ها موقتي بوده و پس از تشكيل ساقه ونيز ريشه هاي ساقه از بين مي روند.

• ريشه هايي كه بعد از پيدايش ساقهاز محل گره ظاهر مي گردند. اين ريشه ها دائمي و قوي مي باشند.

۲- ساقه: مهمترين قسمت نيشكر ساقه است كه به دليل ذخيره شيره در آن براي تهيه قند مورد استفاده قرار مي گيرد. ساقه معمولآ بلند و ارتفاع آن به ۳ تا ۴ متر و بيشتر مي رسد و ضخامت آن بسته به انواع بين۲ تا ۶ سانتي متر مي باشد. ساقه معمولآ خشن، خشك و بند بند مي باشد.  رنگ ساقه از سبز مايل به زرد تا بنفش مايل به قرمز متغير است. تعداد ميان گره ۱۰ و فاصله آنها بين